Das Geheimnis des scharfen Sehens: Rolle kleinster Augenbewegungen entschlüsselt

Selbst, wenn wir glauben, unseren Blick völlig still halten zu können, führen unsere Augen winzige, unwillkürliche Bewegungen aus. Eine neue Studie zeigt, dass diese „Fixationsbewegungen“ das Sehen aber nicht verschlechtern, sondern dabei helfen, feine Details klarer zu erkennen.

Forscher des Instituts für Molekulare und Klinische Ophthalmologie Basel (IOB) haben gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen der École Normale Supérieure in Paris sowie des Universitätsklinikums Bonn (UKB) und der Universität Bonn entdeckt, wie diese mikroskopisch kleinen Augenbewegungen unsere Sehschärfe verbessern statt verschlechtern. Sie kombinierten dabei theoretische Modelle mit Experimenten am Menschen. Mithilfe moderner Eyetracking-Technologie und Computermodellen konnte das Team zeigen, dass diese Bewegungen unserer Netzhaut dabei helfen, visuelle Informationen effektiver zu verarbeiten. Die Ergebnisse der Untersuchungen wurden im Fachjournal „PNAS“ veröffentlicht.

Fixationsbewegungen optimieren die Verarbeitung visueller Informationen

„Es ist ein faszinierendes Paradox“, erzählt Prof. Rava Azeredo da Silveira, einer der leitenden Forscher dieser Studie. „Diese ständigen, winzigen Bewegungen unserer Augen scheinen zwar unser Sehen weniger präzise zu machen, aber tatsächlich optimieren sie die Art und Weise, wie unsere Netzhaut visuelle Informationen verarbeitet. Wir haben festgestellt, dass Menschen diese Bewegungen von Natur aus in einem nahezu perfekten Bereich halten, der die Sehschärfe verbessert.“

Erkenntnisse verbessern Verständnis visueller Verarbeitung

„Wir konnten zeigen, dass diese Bewegungen helfen, indem sie die Informationen in unseren Sehrezeptoren „auffrischen“ und dabei ein optimales Gleichgewicht zwischen Bewegung und Stabilität aufrechterhalten“, erklärt Co-Studienleiter Dr. Wolf Harmening, Leiter des AOVision-Labors an der Klinik für Augenheilkunde am UKB und Mitglied des Transdisziplinären Forschungsbereichs (TRA) „Life & Health“ der Universität Bonn. „Zudem stellten wir fest, dass sich die Bewegungen im Experiment an die Größe des Objekts anpassen.“ Diese Erkenntnisse könnten wichtige Auswirkungen auf das Verständnis der visuellen Verarbeitung und die Entwicklung neuer Behandlungsmöglichkeiten für Sehstörungen haben.

Die Studie wurde mit einem hochentwickelten adaptiven optischen Scanning-Laser-Ophthalmoskop durchgeführt. Mit dieser Technik konnten die Forscher, nach eigenen Angaben, die minimalen Augenbewegungen mit bisher unerreichter Präzision verfolgen, während die Teilnehmer Sehaufgaben ausführten. Die Wissenschaftler kombinierten dann theoretische Modelle mit empirischen Daten, um einen Zusammenhang zwischen Augenbewegungen, neuronaler Verarbeitung in der Netzhaut und menschlichem Verhalten herzustellen.